2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案

2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案

一、电磁学综合题

1．（3）水龙头放热水时，R 1与R 2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，电路消耗的总电功率：P 热

=P 1+P 2=21U R +22U R =()2220V 44Ω+()2

220V 242Ω

=1100W+200W=1300W 。（2019·河南中考模拟）物理实验室用的电加热器恒温箱工作原理如图甲所示。控制电路电压为U 1=9V 的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R 0和热敏电阻R 1组成；工作电路由电压为U 2=220V 的电源和电阻为R 2=48.4Ω的电热丝组成．其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到0.05A 时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R 1的阻值随温度变化关系如图乙所示．解答以下问题：

（1）电磁继电器实质是一个控制工作电路的___________；

（2）求电热丝工作时的功率__________；

（3）如果恒温箱的温度设定为80℃，求电阻箱R 0应接入电路的阻值__________． （4）若要恒温箱的设定温度低于80℃，电阻箱R 0接入电路的阻值应调大还是调小？简述理由。_____

【答案】自动开关 1000W 110Ω 调小 详见解析

【解析】

【详解】

（1）电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁，它是利用电磁铁磁性的有无来产生作用力，从而控制工作电路的，其实质就是一个电路来控制另一个电路的间接开关；

（2）电热丝工作时的功率：P =22U R =2

(220V)48.4Ω

=1000W ； （3）如果恒温箱的温度设定为80℃，由图乙可知，热敏电阻的阻值R 1＝70Ω， 由题知，此时控制电路的电流I ＝0.05A ，根据电阻的串联和欧姆定律，I =

11U R R +，即：0.05A=9V 70R +Ω

，电阻箱R 应接入电路的阻值：R ＝110Ω；

2．（4）若要使恒温箱的设定温度低于80℃，由图乙知道，热敏电阻的阻值R 1将增大，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A ，即要求控制电路中的总电阻不变，所以R 0的阻值必须调小。（2019·江苏中考模拟）某同学设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压U ＝6V ，R t 为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。电磁铁线圈电阻不计，当线中的电流I ＞＝10mA 时，铁吸下与下触点A 接触；当I ＜10mA 时，衔铁松开与B 触点接触，U 2＝220V ，R 1＝48.4Ω

（1）衔铁刚被吸下时，求R t 的阻值；

（2）仅需在线框内加一根导线，即可安现该电加热器具有加热和保温功能请用笔画线画出这根导线

（3）求该电加热器处于加热挡时的电功率

（4）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R 2的阻值

【答案】（1）600Ω（2）（3）1000W （4）435.6Ω

【解析】

【详解】

(1) 当线中的电流I >=10mA 时, 衔铁吸下,因此衔铁刚被吸下时，R t 的阻值为：

R t =1U I =36V 1010A

-?=600Ω; (2) 在线框内加一根导线，如图所示，衔铁吸下与下触点A 接触，电路中只有R 1，加热器处于加热状态，衔铁上触点B 接触，电路中R 1和R 2串联，加热器处于保温状态。

(3)该电加热器处于加热挡时的电功率:

P 加热=221U R =()2

22048.4Ω

V =1000W (4) 若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,

则电加热器的保温时功率为：

P 保温= P 加热?10%=1000W ?10%=100W,

由P =2

U R

得，电加热器的保温时电路的总电阻为： R 总=2U P 保温=()2

220100W

V =484Ω, 则R 2的阻值为：

3．（5）由P 损=I 2R 知，P 损和I 、R 有关，为保证用户的电器正常工作，I 不能改变，只能

减小R ，两地输电线的电阻R 和输电线的长度、粗细、材料有关，因两地的距离不变，只有通过改变输电线的材料，即用电阻率更小的导体材料，或者换用较粗导线来减小R 达到减小输电线的损失。（2019·江苏省锡山高级中学实验学校中考模拟）药壶主要用于煎煮药草，炖煮补品、汤料、咖啡等，其有不同档位设置，适合炖煮煎药文武火之需。如图为一款陶瓷电煎药壶，其工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，电源电压为220V ，高火加热功率为500W ，文火萃取功率为100W ，若壶中药液的总质量为1kg ，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示。

（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效率____________。上述高火加热过程中，1kg 药液所吸收的热量是多少_______？（()3

c 4.210J /kg =?药℃） （2）分析电路可知：当a S 接2，同时b S 断开时，电路处于文火萃取阶段，则电煎药壶在保温状态时a S 应接____________，同时b S ____________（填“闭合”或“断开”），此时电煎药壶的额定保温功率是多少瓦_________？

【答案】高 3.36510?J 1 断开 80W

【解析】

【详解】

（1）在高火加热的前、后半段时间内，功率不变、时间相同，由W=Pt 可知消耗的电能相同；由图3可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大，而药液的

质量不变、比热容不变，由Q =cm t,可知前半段药液吸收的热量少，由η

Q

W

=吸可知，

后前半段的加热效率比前半段的加热效率高；

1kg药液所吸收的热量：Q=c 药液m t=4.23

10

?J/（kg℃）

?1kg?(9818

-

℃℃)=3.365

10

?J.

当接1，同时断开时，电路中、串联，电路中电阻最大，由可知此时电功率较小，处于小功率保温状态；

（2）当a S接1，同时b S断开时，电路中R1、R2串联，电路中电阻最大，由P=

2

U

R

可知

此时电功率较小，处于小功率保温状态；

4．（4）高温超导材料具有零电阻特性，即超导电性，可以应用于大电流应用：超导发电、输电和储能。（2019·山东中考模拟）问题解决——油量报警装置：

小雨想要利用电磁继电器制作一个油量自动报警装置。要求：油箱内油量充足时绿灯亮、红灯灭，显示正常；储油过少时绿灯灭、红灯亮，报警提醒油量过少。请利用下图器材，再添加一个电源，将电路设计填画完整。

（________）

并简述此装置的工作过程____。（提示：电磁继电器所用弹簧拉力较大，电磁铁磁性必须大到一定程度才能把衔铁吸引下来，否则弹会把衔铁抬起来。）

【答案】详见解析

【解析】

【详解】

用导线将电源、变阻器、定值电阻R0和电磁铁顺次连接起来；使电磁继电器的静触点与电源相连，动触点A和B分别与红灯和绿灯的一个接线柱相连，红灯和绿灯另外一个接线柱分别与电源相连。如图所示：

5．（3）水吸收的热量为Q 吸＝c 水m △t ＝4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（100℃﹣20℃）＝

3.36×106J 。电能表转盘转3000r 饮水器消耗的电能为W ＝

2500r /3000r kW h ?＝1.2kW?h ＝1.2×3.6×106J ＝4.32×106J 。则饮水器的热效率为η＝Q W 吸＝663.3610J 4.3210J

??=77.8%。（2019·湖南中考模拟）在2018年BIRTV “无人机系统与电视传媒应用峰会”上，中国航空工业发展研究中心副总工程师吴强发表了以“新闻报道中无人机的使用和趋势”的演讲，从应用和技术两个角度详细阐述了无人机的使用情况和发展趋势。

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。地面或母机遥控站人员通过雷达等设备对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。

与载人飞机相比，无人机具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。

有专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。

（1）无人机螺旋桨一旋转，便能上升，其工作原理是： _______；使它上升的力的施力物体是___。

（2）无人机照相时，拍到大海的局部调整为拍全景，应_______（选填“增大”或“减小”）物距。

（3）根据文中的介绍，请提出一个与物理知识相关的问题，并作出正确的回答。 提问： ______？回答：__________。

【答案】无人机螺旋桨在旋转的同时受到空气给它的反作用力 空气 增大 无人机在加速升空的过程中，机械能如何变化 无人机在加速升空过程中质量不变，速度增大，高度增加，机械能增大

【解析】

【详解】

（1）无人机螺旋桨一旋转，便能上升，是因为物体间力的作用是相互的，无人机螺旋桨在旋转的同时受到空气给它的反作用力；因此，使它上升的力的施力物体是空气。

（2）无人机照相时，拍到大海的局部调整为拍全景，说明像变小了，由凸透镜成像规律可知，应增大物距，这样像距变小，像变小，才能拍到全景。

（3）文中涉及的物理知识相关的问题有：无人机在加速升空的过程中，机械能如何变化？答：无人机在加速升空过程中质量不变，速度增大，高度增加，机械能增大。

6．（2）如图乙所示，通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时，由于C 、D 表面带有不同种电荷，因此在C 、D 的表面之间就形成一定电压，导体C 、D 两表面间的电压一定不为零；通过实验可知，电流越大、磁场越强，C 、D 两表面间的电压就越大，霍尔效应越显著，保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变，C 、D 两表面间的电压越大，说明此时磁场越强。（2019·河南中考模拟）某生态园设计了模拟日光和自动调温系统，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示。电源电压恒为220V ，R 1和R 2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），R 2＝30Ω，L 是标有“220V160W ”的照明灯泡。白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能并连续工作10h ，此时R 1与R 2的电功率之比为1：3；晚上温度较低的时候，需同时开启加热和照明功能，此时灯泡正常发光，此状态下系统需连续工作12h 、请解答下列问题

（1）白天该系统应断开关_____（选填“S 1”、“S 2”或“S 1和S 2“），开启保温功能。 （2）R 1的阻值是多大_____？

（3）晚上同时开启加热和照明功能时，电路的总功率是多大______？

（4）该系统每天消耗的电能是多少kW ?h_______？

【答案】S 1和S 2 10Ω 5000W 72.1kW ?h

【解析】

【详解】

（1）由题意可知，白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能，此时灯泡不发光，总功

率最小，由P ＝2

U R

可知，电路的总电阻应最大，即R 1与R 2应串联，所以，由图可知开关S 1、S 2都应断开；

（2）当开关S 1、S 2都断开时，系统处于保温状态，此时R 1与R 2串联，由于串联电路中电

流处处相等，则根据P ＝I 2

R 可得R 1与R 2的电功率之比：12P P ＝2122I R I R ＝12R R ＝13；所以，

R 1＝13R 2＝13

×30Ω＝10Ω； （3）晚上温度较低的时候，S 1、S 2均闭合，开启加热和照明功能，此时L 与R 1并联，灯泡

正常发光，所以，电路的总功率：P ＝P L +P R1＝P L +21U R ＝160W+()2220V 10Ω

＝5000W ＝5kW ；

7．由图象可知，该装置所能测量的最大风力为720N 。（2019·湖北中考模拟）饮水机是一种常用的家用电器，图甲为饮水机结构剖面图，其加热水槽部分工作原理电路图如图乙所示，其中S 是温控开关，R 1是加热电阻，R 2是定值电阻。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S 自动切换到另处于保温状态.请回答下列问题：

（1）当开关S 与________接触时，此时饮水机处于保温状态。

（2）若饮水机加热时加热管的功率为550W ，而保温时加热管的功率为88W ，求电阻R 2的阻值____（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）。

（3）如图甲控水槽内浮体A 与阀门C 固定相连，当A 恰好浸没时阀门C 关闭，A 未浸没时C 略有下降，桶内水流入控水槽中。己知浮体A 的体积为55cm 3

，阀门C 的横截面积为1cm 2；浮体A 与阀门C 共重0.15N ，（不计大气压强）。求：

①浮体A 浸没时所受浮力为多大？______

②桶内水位的最大高度是多少？__________

【答案】b 132Ω 0.55N 0.4m

【解析】

【详解】

（1）由图乙知，S 接a 时，R 1与红灯串联；S 接b 时，R 1、R 2、绿灯串联。不计指示灯的阻值，所以S 接b 时，电路中电阻大，电压一定时，由P =2

U R

可知此时电路消耗功率较小，此时为保温状态；则S 接a 时为加热状态；

（2）S 接a 时为加热状态，加热时加热管的功率为550W ，R 1的阻值：

R 1=22

1(220V)=550W U P 加热

=88Ω，S 接b 时为保温状态，R 1和R 2串联，此时加热管的功率为88W （即R 1的功率为88W ），电路中电流：I =I 1

，

由欧姆定律可得：R1+R2=

220V

1A

U

I

=220Ω，

所以R2=220Ω-88Ω=132Ω；

（3）①浮体A完全浸没时受到的浮力：F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×55×10-

6m3×10N/kg=0.55N；

8．（4）节能灯额定功率P=11W=0.011kW，工作总时间t=3000h，则节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束，消耗的电能为W=Pt=0.011kW×3000h=33kW·h。（2019·江苏中考模拟）阅读材料，回答问题。

手术时，需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积），其示意图如图所示，使用时，将血管（圆柱形）放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。

某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n的关系。n为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值，测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n 的数值如下表。

研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越快，受到的阻力越大，心脏的负担就越重。

（1）某次测量时，仪表显示电流为2mA，电路中的电阻为100Ω，ab间电压为

________V，电磁血流计的原理与_________（选填“电磁铁”、“电动机”、“发电机”）的原理相似，利用电磁流量计_________（选填“可以”或“不可以”）测量某食用油管道中油的流量。

（2）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化。若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n = 0. 25时，心脏推动血液流动的功率P=____________。

【答案】0.2V发电机不可以16P0

【解析】

【详解】

(1)根据I=U

R

可得：

电压U=IR=2×10?3A×100Ω=0.2V；

血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，其原理是电磁感应，故原理与发电机原理相似。

由于电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；

(2)由f=kv和P=Fv可知,心脏推动血液流动的功率P=kv2，故P与速度的平方成正比，而n 与v成反比，因此P与n的平方成反比；